DE2635792A1

DE2635792A1 - Verfahren zur herstellung von ueberzuegen

Info

Publication number: DE2635792A1
Application number: DE19762635792
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Dipl Chem D Balzer; Ulrich-Michael Dipl Chem Duda; Manfred Dipl Chem Dr Jacobi; Hans Dipl Chem Dr Klug; Harro Dipl Chem Dr Petersen; Walter Pfalzgraf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1978-02-16

Description

BASF Aktiengesellschaft

Unser Zeichen: O₀Z., 32 128 Ls/Gl 67OO Ludwigshafen, den O6.O8.1976

Verfahren zur Herstellung von Oberzügen Zusatz zu Patent .. „ < > .». (Patentanmeldung P 25 58 482.1)

Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung P 25 58 482.1)

ist ein Verfahren zum Herstellen von Überzügen oder Deckschichten auf Substraten durch Aushärten einer Überzugsmasse, die ροIymerisierbare Bindemittel und Photoinitiatoren enthält, mit Hilfe von Licht einer Wellenlänge von etwa 200 - 500 nm, wobei die Überzugsmasse besteht aus:

Α., 99,9 bis 20 Gew.% eines Umsetzungsproduktes aus

a) gegebenenfalls ganz oder teilweise verätherten Amin/ Formaldehyd-Kondensaten und

b) Hydroxyl- oder Aminogruppen enthaltenden (Meth-)Acrylverbindungen,

wobei auf 1 Äquivalent CH^-O-Gruppen des Amin/Formaldehydkondensates 1/3 bis 1 Mol der Acrylverbindung eingesetzt wird,

B. 0 bis 60 GeWo/? bei Raumtemperatur flüssiger copolymer!sierbarer organischer Verbindungen,

C. 0 bis 80 Gew.? Pigmente oder Füllstoffe,

D. 0 bis 20 Gew.,? weiterer üblicher organischer Lackhilfsmittel,

E. 0 bis 50 GeWo? anderer polymerxsierbarer ungesättiger Bindemittel,

F. 0,1 bis 20 Gew.? eines Photoinitiatorsystems, wobei sich die Prozentzahlen auf 100 addieren.

^148/76 809807/OOB6 "²~

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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren weiter auszugestalten und einer verarbeitungstechnisch vorteilhaften Anwendung, nämlich der Herstellung von kaschierten Flächengebilden zugänglich zu machen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß Hauptpatent „ „ <, „ (Patentanmeldung P 25 58 ^82.,I), die dadurch gekennzeichnet ist, daß die überzugsmasse auf eine Seite eines flächigen Zwischenträgers, der nach üblichen Verfahren unter Anwendung von Hitze und/oder Druck mit dem zu überziehenden Substrat verklebbar ist, aufgebracht, ausgehärtet und die andere Seite des einseitig überzogenen Zwischenträgers mit dem Substrat verklebt wird„

Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens besteht darin, daß man als Komponente A der überzugsmasse ein Umsetzungsprodukt verwendet, das durch Umsetzung der Amin/Pormaldehyd-Kondensate a) mit den Hydroxyl- oder Aminogruppen enthaltenden Acryl- oder Methacry!verbindungen b) in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Säure mit einem pK-Wert von <3,0 als Katalysator erhalten worden ist»

Hinsichtlich der Aufbaukomponenten A bis P und der mengenmäßigen Zusammensetzung der für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Überzugsmasse, sowie der Reaktionsbedingungen zur Herstellung des Umsetzungsproduktes (A) aus Amin/Formaldehyd-Kondensat (a) und OH- oder NH„-(Meth-)acrylat (b) gelten die entsprechenden Ausführungen des Hauptpatents „ „ „. »«_o (Patentanmeldung P 25 58 i|82ol)

Erfindungsgemäß wird das Verfahren gemäß Hauptpatent dadurch modifiziert, daß die überzugsmasse auf die eine Seite eines flächigen Zwischenträgers aufgebracht wird und die andere Seite des flächigen Zwischenträgers während oder vorzugsweise nach dem Aushärten der überzugsmasse mit dem Substrat verklebt wird.

Der flächige Zwischenträger muß nach üblichen Verfahren unter Anwendung von Hitze und/oder Druck mit dem zu überziehenden Substrat verklebbar sein»

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- Jg - 0,Z„ 32 128

Geeignete flächige Zwischenträger sind beispielsweise

Kunststoff-Folien, Z₀B₀ solche aus gegebenenfalls weichgemachtem Polyvinylchlorid oder Vinylchloridcopolymerisaten, aus Polyolefinen, wie z_oB„ Polyäthylen, Polypropylen, Polyisobutylen, gegebenenfalls vulkanisiertem, natürlichem oder synthetischem Kautschuk, aus Polyester, wie ζ,B, Polyäthylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, aus Polyamid, wie ZoB, Polyamid-6,6„

Imprägnierfolien, z„B„ solche aus mit üblichen Aminoplastharzen getränkte Edelcellulose- oder Natronkraftpapieren, wie z„B„ Grundier- und Dekorfolien,

3ο Metallfolien, z,B, solche aus Aluminium,

4„ Folien aus gegebenenfalls abgewandelten Naturprodukten, wie ZoBo aus Holz (z_uB„ Furniere), Cellulose, Cellulosederivaten, wie ZoBo Holzfolie oder Cellophan , Kork oder Leder»

5„ Gewebe und Vliese aus anorganischen und/oder organischen Fasern, wie Z₀B₀ solche aus Glasfasern, Asbest, Cellulose, Cellulosederivaten, wie z,B_o Celluloseacetat; Synthesefasern, wie Polyamid-, Polyester-, Polyolefin-, Polyacrylnitri!fasern, sowie Gemischen derartiger Fasern,

β ο Papiere auf Basis von Cellulose, Cellulose/Holzschliff, Synthesefasern, wie Polyester, Polyamid, Polyolefin, Polyacrylnitril oder deren Gemischen, die übliche Füllstoffe, wie Calciumcarbonat, China Clay und Farbmittel u„ao enthalten können, oder mit Beschichtungen versehen sein können, wie ZoB, Tapeten,

Diese flächigen Zwischenträger können transparent, opak oder gefärbt sein« Erfindungsmäß müssen diese flächigen Zwischenträger nach üblichen Verfahren unter Anwendung von Wärme und/oder Druck mit dem zu überziehenden Substrat verklebbar sein, Die Verklebung

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kann entweder dadurch erfolgen, daß der flächige Zwischenträger selbst beim Erhitzen, gegebenenfalls unter Druck, erweicht bzw., schmilzt und dadurch die Verklebung mit dem Substrat erfolgt, oder daß der flächige Zwischenträger mit üblichen Klebstoffen in Form von Schmelzen, Lösungen, Dispersionen oder Pulvern imprägniert oder beschichtet wird und dann unter Wärme und gegebenenfalls Druck mit dem Substrat verklebt wird» . Dazu geeignete Klebstoffe sind handelsübliche Dispersionsleime, duroplastische Leime, wie Aminoplastvorkondensate oder lösungsmittelhaltige Systeme auf Polychloroprenbasis.. Weiterhin sind lösungsmittelfreie Schmelzkleber, Heißsiegelkleber oder Zweikomponentenkleber im Gebrauch.

Das Verkleben des Zwischenträgers erfolgt im allgemeinen bei Temperaturen bis ca, 25O⁰Cj gegebenenfalls unter einem Druck

ρ
von 0,05 bis 2,0 N/mm üblicherweise in Rollen-, Durchlauf- oder Etagenpressen„

Vor dem Verkleben des flächigen Zwischenträgers wird dieser einseitig nach dem Verfahren des Hauptpatents mit der mit Hilfe von Licht einer Wellenlänge von etwa 200 - 500 nm härtbaren Überzugsmasse beschichtet ο Das Aushärten der Überzugsmasse erfolgt durch Bestrahlen mit UV-Licht einer Wellenlänge von etwa 200 bis 500 nnu Einzelheiten über die UV-Härtung finden sich in dem Artikel "Photopolymerisation" von IL Barzynski, K, Penzien und 0„ Volkert in Chemikerzeitung 9f (1972), S, 5^5 - 551o

Als Strahlungsquelle sind z_uB_u Quecksilberdampf-Lampen geeignet, die UV-Licht einer Wellenlänge von etwa 200 bis 500, vorzugsweise von 250 bis *J50 nm aussenden,

Die Aushärtung kann sowohl an Luft, wie auch unter Inertgas, Z₀B₀ Stickstoff oder Kohlendioxid, erfolgen«

Die Bestrahlungsdauer kann zwischen 0,01 s und mehreren Minuten, vorzugsweise zwischen 0,05 s und 10 s liegen.

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Eine weitere Verfahrensvariante besteht darin, daß der Zwischenträger mit einem Klebstoff imprägniert wird, der die gemäß Hauptpatent zu verwendende strahlungshärtbare überzugsmasse enthält, so daß Aushärtung der Überzugsmasse und Verklebung des Zwischenträgers mit dem Substrat unter Bestrahlung und gleichzeitiger Hitzeeinwirkung erfolgen kann«

Das Aushärten der strahlungshärtbaren überzugsmasse auf dem verklebbaren flächigen Zwischenträger erfolgt vor oder während der Verklebung mit dem zu überziehenden Substrat₃

Der besondere und nicht vorhersehbare Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es möglich ist, auf diese Weise Substrate mit besonders hochwertigen Überzügen zu versehen, ohne daß die Lackierung der Deckschicht nachteilig verändert wird, im Gegensatz zu den thermoplastischeren konventionellen Lacken, ZoBo solchen auf Basis von säurehärtenden Aminoharzeno Von Vorteil ist weiterhin, daß diese hochwertigen überzüge in xvesentlich kürzeren Zeiten erhalten werden (Härtungszeiten der erfindungsgemäßen überzüge < 1 % der Härtzungszeit der mit konventionellen Aminoharzen erhaltenen überzüge) und daß der Überzug auf einen noch nassen Zwischenträger, Z₀B, ein mit üblichem Aminoharz vorimprägniertes Papier, auch auf dünnem Papier ( i 30 g/m ) zu einwandfrei geschlossenen und ausgehärteten Oberflächen führt,

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen lackierten verklebbaren Zwischenträger können auch als Platten oder in Form von Bahnen aufgerollt gelagert und bei Bedarf mit dem zu überziehenden Substrat verklebt werden ("Lack von der Rolle").

Als Substrate kommen vorzugsweise Holz oder Holzwerkstoffe, Glas, Metall, Papier, Kunststoff, aber auch alle anderen starren und elastischen Trägermaterialien in Frage,,

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von mit hochelastischen Fertigeffektfolien oberflächenveredelten Holzwerkstoffen wie Span-, Hartfaser- oder Tischlerplatteno

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- -ff - O₁Z, 32 128

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht«,

Beispiel 1

Ein Nußbaumdekorpapier (30 g/m ) wird mit einer Mischung aus etwa gleichen Teilen eines handelsüblichen Aminoplastharzes auf Basis Harnstoff/Formaldehyd (z_oB_o Kaurit -Tränkharz 210 flüssig oder 420 flüssig) und einer Dispersion eines thermoplastischen Acrylsäureestercopolymerxsates unter Zusatz von 0,7 % (bezogen auf Aminoplastharz) 10 %iger Ameisensäure als Katalysator mit einem Harzauftrag von 40 %> bezogen auf Papiergewicht, imprägniert,. Das Imprägnat wird anschließend bei l60°C bis zu einem Restfeuchtegehalt von ca. 8 % getrocknet,

Auf eine Seite der so erhaltenen elastischen Grundierfolie wird die in Beispiel 2 b) des Hauptpatents _oo <.„ ■> _o» (Patentanmeldung P 25 58 482„1) beschriebene Überzugsmasse, die als Lichtinitiator anstelle von Benzoinbutylather Benzildimethylketal enthält, und zusätzlich mit 15 % eines Mattierungsmittel auf Silikatbasis, ZcBo Silcron G 300 der Fa„ SCM Corp ο, Baltimore, versehen

ο war, in einer Schichtdicke von 20 g/m aufgetragen und bei einer Bandgeschwindigkeit von 6 m/min mit einer Quecksilberhochdruckröhre von 80 Watt/cm und einer Länge von ^O cm im Abstand von 25 cm bestrahlt, Die derart lackierte Fertigeffektfolie wird bei 70°C bzw« 130⁰C unter einem Druck von 0,4 - 0,6 N/mm auf eine Holzspanplatte aufgeklebt„

Beispiel 2

Mit der in Beispiel 1 beschriebenen Imprägnierlösung wird ein

Palisanderdekorpapxer (90 g/m ) mit einem Harzauftrag von 80 %, b„ a„ Papiergewicht, getränkt und bei l60°C auf eine Restfeuchte von ca₀ 8 % getrocknet=. Der Lackaufstrich sowie das Aufkleben der Fertigeffektfolie erfolgen unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel i„

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Ο,Ζ, 32

Vergleichsversuche zu Beispiel 1 und 2

Es werden die in Beispiel 1 und 2 beschriebenen elastischen Grundierfolien hergestellt..

Als Lackaufstrich wird jedoch ein konventioneller säurehärtender Lack, bestehend aus 80 Teilen Hexamethoxymethylraelamin, 20 Teilen eines hydroxyIgruppenhaltigen, verzweigten Polyäthers mit einer OH-Zahl von ca, 38Ο (Viskosität bei 2?°C = 650 - 100 mPas), 10 Teilen eines silikatischen Mattierungsmittels (z„ß, Mattierungsmittel OK 412 der Fa_u Degussa) und 20 Teilen halbkonzentrierter Salzsäure verwendete Die Auftragsmenge beträgt 20 g/m (trocken)» Die Härtung erfolgt während 1 min bei 100⁰C

Das Aufkleben der so erhaltenen Pertigeffektfolien erfolgt wieder jeweils bei 70⁰C bzw, 130⁰C unter einem Druck von 0,4 - 0,6 N/mm²«,

Beurteilung der nach Beispiel 1 und 2 und den Vergleichsversuchen hergestellten Plattens

Die Prüfung der Oberfläche erfolgte nach den Technischen Lieferbedingungen ¹TL 7 100 - 001, Ausgabe 3 des Bundesamtes für Wehrtechnik und Beschaffungo Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt,

Beurteilung = 0 = beste Note

5 = schlechteste Note

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Tabelle 1	nach spiel	Bei- 1	nach spiel	Platten	Vergl such	oVer- Bsp.l	Vergl such	„ver- Bsp.2
	70⁰C	130⁰C	70°C	Bei- p	70⁰C	130°C	70°C	130°C
	0	0	0	130°C	3	If	3	η
Prüfung	1	0	1	0	3	5	3	5
Geschlossen heit	0	0	0	0	1	1	1	1
visuelle Be urteilung der Oberfläche	4	0		0	i\	0	Il	0
Wasseroe- ständigkeit	0	1	0	0	0	0	0	0
Alkoholbe ständigkeit	0/0	0/0	0/0	1	1/2	0/0	1/2	0/0
Beständigkeit gegen Soda	0	0	0	0/0	0	0	0	0
Kochtopf probe	1	1	1	0	1	1	1	1
Hitzebe ständigkeit				1
Glutbestp'n- digkeit

Heben den bereits oben geschilderten verfahrenstechnischen und wirtschaftlichen Vorteilen der erfindungsgemäßen überzugsmasse ist aus Tabelle 1 zu ersehenj daß bereits beim Aufkaschieren des Überzugs bei niedriger Temperatur mindestens den konventionellen Lacken ebenbürtige Beständigkeiten der Oberfläche erhalten werden« Als besonders vorteilhaft sind die Gleichmäßigkeit der Oberfläche und die vollkommene Geschlossenheit des Überzugs hervorzuhebenο

Beispiel 3

2
Ein Nußbaumdekorpapier (30 g/m ) wird mit einem in üblicher Weise härtbaren Melamin-Formaldehyd-Kondensat (zJ, Kauramin-Tränkharz 782 flüssig +0,4 % eines Ammoniumsalzes, z_oB_a Härter 527 flüssig) mit ca, 80 % Harzauftrag vorimprägniert„ Anschließend wird auf

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die noch nasse Folie die Lackierung mit einer entsprechend dem Hauptpatent „. „ο . „ „ (Patentanmeldung P 25 58 482.1) hergestellten UV-härtenden überzugsmasse, die an Stelle des Melamin/Formaldehydharzes ein Harnstoff/Formaldehydharz enthält, unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 vorgenommen.

Diese Folie wird bei IhO⁰C innerhalb 1 min unter einem PreMruck

2
von 1,2 N/mm auf eine Spanplatte aufkaschiert.,

Die entsprechend Tabelle 1 vorgenommene Qualitätsprüfung ergibt folgende Vierte:

Geschlossenheit 0

visuelle Beurteilung

der Oberfläche 0

Wasserbeständigkeit 1
Alkalibeständigkeit 1
Beständigkeit gegen Soda 0
Kochtopfprobe 0/0

Hitzebeständigkeit 0
Glutbeständigkeit 0

Diese Verfahrensweise läßt sich mit einem konventionellen Lack nicht durchführen. Der weitere Vorteil dieser Folie besteht darin, daß sie sich aufgrund ihrer hohen Elastizität besonders gut strukturieren läßt₀

Beispiel ¹J

Ein Palisanderdekorpapier (90 g/m ) wird wie in Beispiel 3 mit

einem handelsüblichen Melaminharz mit Ro % Harzauftrag vorimprägniert und bei l60°C vorgetrocknet (Restfeuchte: 6 %)„

Das anschließende Lackieren erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben, das Aufkaschieren wie in Beispiel 3 beschrieben.

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Die Oberflächenqualitätsprüfung ergibt folgende Werte:

Geschlossenheit 0 visuelle Beurteilung

der Oberfläche 0

Wasserbeständigkeit 0 Alkalibeständigkeit 1 Beständigkeit gegen Soda 0 Kochtopfprobe 0/0

Hitzebeständigkeit 0 Glutbeständigkeit 0

Die erhaltene Oberfläche zeichnet sich durch sehr gute Geschlossenheit, Gleichmäßigkeit sowie hohe Widerstandsfähigkeit aus.

Auch eine Aufkaschierung dieser Folie nach Klimalagerung (15 h/70°C) bringt keine Veränderur sowie der Oberflächeneigenschaften«

(15 h/70°C) bringt keine Veränderung der Folienelastizität

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Claims

Ii Verfahren zum Herstellen von Überzügen oder Deckschichten auf Substraten durch Aushärten einer Überzugsmasse, die polymerisierbare Bindemittel und Photoinitiatoren enthält, mit Hilfe von Licht einer Wellenlänge von etwa 200 - 500 nm, wobei die Überzugsmasse besteht aus:

A. 99,9 bis 20 GeWo/2 eines Umsetzungsproduktes aus

a) gegebenenfalls ganz oder teilweise verätherten Amin/ Formaldehyd-Kondensaten und

b) Hydroxyl- oder Aminogruppen enthaltenden (Meth-)Acrylverbindungen,

wobei auf 1 Äquivalent CH_-O-Gruppen des Amin/Formaldehydkondensates 1/3 bis 1 Mol der Aery!verbindung eingesetzt wird,

B. 0 bis 60 Gew_o? bei Raumtemperatur flüssiger, copolymerisierbarer organischer Verbindungen,

Co O bis 80 Gew,55 Pigmente oder Füllstoffe,

D, 0 bis 20 Gew.? weiterer üblicher organischer Lackhilfsmittel,

E„ 0 bis 50 GeWo? anderer polymerisierbarer ungesättiger Bindemittel,

F„ 0,1 bis 20 Gew../? eines Photoinitiatorsystems,

wobei sich die Prozentzahlen auf 100 addieren, nach Patent ,. .. ... (Patentanmeldung P 25 58 482.1), dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsmasse auf eine Seite eines flächigen Zwischenträgers, der nach üblichen Verfahren unter Anwendung

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ORIG/NAL INSPECTED

von Hitze und/oder Druck mit dem zu überziehenden Substrat verklebbar ist, aufgebracht, ausgehärtet und die andere Seite des einseitig überzogenen Zwischenträgers mit dem Substrat verklebt wird»

Verfahren zur Herstellung von überzügen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A der überzugsmasse hergestellt wurde durch Umsetzung der Amin/Formaldehyd-Kondensate a) mit den Hydroxyl- oder Amino-Gruppen
enthaltenden Acryl- oder Methacry!verbindungen b) in Gegenwart von c) einer organischen oder anorganischen Säure mit einem pK-Wert von /L 3,0 als Katalysator„

BASF Aktiengesellschaft

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